牛鳳興，曹振恒

(延安大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西省化學(xué)反應(yīng)工程重點實驗室，陜西 延安 716000)

化工原理是化學(xué)工程與工藝、能源化學(xué)工程等化學(xué)工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。其主要任務(wù)是著眼于動量、熱量、質(zhì)量傳遞過程的宏觀應(yīng)用，研究其相應(yīng)化工單元操作過程的基本理論及主要設(shè)備的選型、設(shè)計和操作問題[1-3]。內(nèi)容龐雜、過程分類多、與工業(yè)實際結(jié)合緊密，課堂信息量大[4-5]。目前，延安大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)化工原理理論課程分兩個學(xué)期，即第四學(xué)期和第五學(xué)期完成，總教學(xué)時數(shù)為126學(xué)時。化工原理課堂教學(xué)雖然不斷有一些小的教學(xué)改革，但主要仍沿用傳統(tǒng)的教師主講，學(xué)生盲從的“滿堂灌”形式，學(xué)生課堂參與度低，打瞌睡、玩手機(jī)等現(xiàn)象屢禁不止，從近年來的教學(xué)效果來看，化工原理課堂教學(xué)仍難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，學(xué)生對工程學(xué)科知識的掌握仍有較大障礙。為了提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力，使學(xué)生能較好的掌握工程學(xué)科知識，筆者與主講化工原理的資深教師對化工原理課堂教學(xué)改革做了進(jìn)一步的探索和實踐。

1 精選和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

延安大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)采用陳敏恒等編的化工原理第四版教材，分上下兩冊，共14章內(nèi)容，內(nèi)容龐雜，教學(xué)任務(wù)量大。為了提高教學(xué)質(zhì)量，按照新的化工專業(yè)培養(yǎng)方案，將精選和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，盡量化繁為簡，以幫助學(xué)生正確理解。首先按章節(jié)重要性將化工原理教學(xué)內(nèi)容劃分為A級重點、B級重點、C級重點和非重點。如流體流動、流體輸送機(jī)械、傳熱、固體干燥等章節(jié)為A級重點，流體通過顆粒層的流動、氣液傳質(zhì)設(shè)備、液液萃取等章節(jié)為B級重點；顆粒的沉降和流態(tài)化、蒸發(fā)等章節(jié)為C級重點；液體的攪拌、其他傳質(zhì)分離方法及熱、質(zhì)同時傳遞的過程為非重點。其中C級重點、非重點主要以老師簡單介紹，給學(xué)生提供課件、文獻(xiàn)等資料，并提出問題，以學(xué)生自學(xué)為主。每章節(jié)教學(xué)內(nèi)容又分為重點講解、一般講解和自學(xué)。

另外，適當(dāng)增加學(xué)科前沿領(lǐng)域介紹，補充學(xué)科較新研究成果等內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面。如講流體流動和流體輸送設(shè)備這兩章節(jié)時，介紹我國第一條長距離輸煤管道，也是目前世界最長的輸煤管道——神渭輸煤管道。講填料塔時介紹新型填料等。

2 課堂采用“主題+案例”式教學(xué)

課堂是教學(xué)的主陣地，是師生共同成長的地方。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要場所，教師沒有權(quán)利一言堂，要真正理解學(xué)習(xí)的科學(xué)過程，用討論代替講述，用互動改變被動，用爭論取代提問，讓學(xué)生在快樂中主動學(xué)習(xí)[6-7]。

課堂教學(xué)中采用板書+多媒體相結(jié)合，多媒體課件中增加圖片和視頻動畫的比例，使教學(xué)內(nèi)容更加形象逼真，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生的記憶。另外，重視學(xué)生的主觀能動性，將30%的課堂時間用于學(xué)生質(zhì)疑、討論、思考等。如講離心泵這節(jié)內(nèi)容時，在課堂上演示離心泵的實物影像和動畫視頻，使學(xué)生對泵的結(jié)構(gòu)掌握更加透徹。接著讓學(xué)生分組討論：為什么設(shè)計離心泵時泵殼的流道逐漸變大？能量是怎么轉(zhuǎn)化的？若沒有泵殼，流體怎么運轉(zhuǎn)？軸密封的作用是什么？密封的方法有哪些？這些問題有很強的使用性，容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

另外，結(jié)合實際課程在教案及課堂教學(xué)中增加主題和案例，每一章節(jié)不少于一個主題，每節(jié)課至少一個案例，先引入身邊熟悉的生活案例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引入問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，再深入到典型的工程案例，將內(nèi)容講清講透。如講氣體吸收這章節(jié)，引入學(xué)生熟悉的噴泉實驗，再引入陜北天然氣脫酸脫水案例，提出天然氣為什么要脫酸脫水？如何脫除？具體工藝等問題，將吸收的目的、吸收操作的依據(jù)，溶劑的選擇，物理吸收、化學(xué)吸收、吸收操作的經(jīng)濟(jì)性，吸收操作氣液接觸方式等問題講清楚。講液體精餾這章，由日常生活中常見的白酒的生產(chǎn)出發(fā)，引入蒸餾的目的，依據(jù)，由典型的三段原油常減壓蒸餾工藝流程，講清楚蒸餾分離的依據(jù)，蒸餾操作費用、操作壓強等。課堂引入案例，引導(dǎo)學(xué)生邊思考邊聽課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，強化學(xué)生對理論知識的掌握。課后學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，補充完善案例，樹立學(xué)生工程觀點，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，分析、解決問題的能力。

3 建立網(wǎng)絡(luò)交流平臺，采用混合式教學(xué)模式提高教學(xué)質(zhì)量

在延安大學(xué)在線教育綜合平臺里建設(shè)化工原理課程，該課程建設(shè)包括“基本信息”、“單元學(xué)習(xí)”、“教學(xué)資源”、“課程活動”、“習(xí)題庫”、“參考資料”、“教學(xué)視頻”這7個欄目。其中，基本信息中需包含“課程簡介”、“教學(xué)大綱”、“教師信息”、“教學(xué)日歷”四個文件；單元學(xué)習(xí)欄目包含整個課程以章節(jié)為單位的教學(xué)設(shè)計材料，課件和參考文獻(xiàn)；教學(xué)資源匯總了各章的學(xué)習(xí)資源，包括視頻動畫(化工設(shè)備工作原理圖)、課件、課外文獻(xiàn)、章節(jié)練習(xí)題等資源；課程活動欄目包括課程作業(yè)、答疑討論、在線測試等資源；習(xí)題庫包含部分章節(jié)或單元的練習(xí)題目；參考資料包含了化工單元操作的一些文獻(xiàn)；教學(xué)視頻欄目引入與本課程相關(guān)視頻數(shù)個。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中查看教學(xué)大綱、教學(xué)日歷，了解課程講授內(nèi)容及課程進(jìn)度；在課前查看章節(jié)課件、相關(guān)教學(xué)視頻、文獻(xiàn)等資料預(yù)習(xí)課程內(nèi)容；每一章結(jié)束后通過習(xí)題庫及自測題庫等資料了解學(xué)生對知識點的掌握；通過問卷調(diào)查及學(xué)習(xí)討論，與學(xué)生密切溝通，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)互動輔助教學(xué)。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)以來，學(xué)生積極參與，以化工16班的化工原理(二)為例，該班級在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中布置了3次作業(yè)，每個學(xué)生都能按時提交；3次在線測試，從測試成績分析，大部分同學(xué)對各章節(jié)的基礎(chǔ)知識掌握良好；部分同學(xué)也在答疑討論中能積極回答并提出問題；同學(xué)們能在平臺找到相關(guān)章節(jié)課件及參考文獻(xiàn)，認(rèn)真閱讀，資源利用率高，平臺使用評價良好。

4 模擬現(xiàn)場輔助教學(xué)

延安大學(xué)化工原理實驗課是在上完化工原理理論課程后單獨開設(shè)，單獨考核。因此在講授理論課時部分教學(xué)內(nèi)容采用模擬現(xiàn)場輔助教學(xué)。如帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入化工原理實驗室及反應(yīng)工程實驗室、化學(xué)工藝實驗室，實地認(rèn)識操作篩板精餾實驗裝置、填料吸收塔等實驗裝置，使學(xué)生對篩板塔和填料塔的結(jié)構(gòu)、以及氣液兩相在塔中的流動狀況有深入的認(rèn)知。另外，帶領(lǐng)學(xué)生去陜西富縣液化空氣延安有限公司進(jìn)行實地考察學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工程技術(shù)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

5 細(xì)化考核內(nèi)容

化工原理課程考核突出過程管理，加大平時考核環(huán)節(jié)成績所占比例。期末考試成績占總評成績的70%，平時成績占總評成績的30%，從課堂出勤、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、筆記及案例拓展、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺學(xué)習(xí)及測試等方面進(jìn)行多元評價，細(xì)化考核內(nèi)容，并將考核貫穿整個學(xué)習(xí)過程中。以能力培養(yǎng)為目的，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。平時成績所占明細(xì)如表1所示。

表1 課程平時成績考核細(xì)化表

6 結(jié) 語

2018-2020學(xué)年化工原理課程教學(xué)改革實踐結(jié)果表明：采用記錄課堂筆記、小組討論、問題互答等方法，使每個學(xué)生都參與到課堂教學(xué)活動中，模擬現(xiàn)場教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過學(xué)生查閱文獻(xiàn)、補充完善案例等方法，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生成績普遍提高，動手實踐能力有一定的增強，化工原理課堂教學(xué)改革取得了卓有成效的效果。